ES2270466T3 - DISTRIBUTION OF THE INDEPENDENT LOAD BETWEEN ALTERNATE POWER SUPPLY SYSTEMS CONNECTED IN PARALLEL. - Google Patents

Abstract

SE EXPONE UN SISTEMA (10) DE FUENTE DE ALIMENTACION REDUNDANTE EN PARALELO, QUE NO UTILIZA NINGUNA SEÑALIZACION INTER-UNIDADES, POR EL USO DEL NIVEL DE POTENCIA DE SALIDA DE CA DE UN SISTEMA DE ALIMENTACION (10) PARA COORDINAR LA DISTRIBUCION COMPARTIDA DE LA CARGA (2). LA INFORMACION NECESARIA PARA COMPARTIR LA CARGA (2) SE DERIVA EXCLUSIVAMENTE DEL NIVEL DE POTENCIA DE SALIDA DE CADA SISTEMA DE POTENCIA (10), DE MANERA QUE LA SALIDA DE UN SISTEMA DE POTENCIA (10) QUEDE BLOQUEADO INHERENTEMENTE EN FASE A LA SALIDA DE OTROS SISTEMAS DE POTENCIA (10) A LOS QUE ESTA CONECTADO EN PARALELO. CADA SISTEMA DE POTENCIA CONECTADO EN PARALELO (10), DISEÑADO DE ACUERDO CON LA INVENCION, INCLUYE MEDIOS PARA GENERAR UNA TENSION DE SALIDA DE CA A PARTIR DE UNA FUENTE DE ALIMENTACION DE ENTRADA DE CC (3), MEDIOS PARA MUESTREAR UNA TENSION DE ENTRADA DE CC A PARTIR DE LA FUENTE DE ALIMENTACION DE ENTRADA DE CC (3) O LA TENSION DE SALIDA DE CA DESDE LOS MEDIOS GENERADORES, A FIN DE PROPORCIONAR MUESTRAS DELNIVEL DE POTENCIA, Y MEDIOS PARA DETERMINAR LA POTENCIA DE SALIDA DE CA DE LOS MEDIOS GENERADORES DE TENSION DE SALIDA DE CA A PARTIR DE LAS MUESTRAS DE NIVEL DE POTENCIA.A PARALLEL REDUNDING POWER SUPPLY SYSTEM (10) IS EXPOSED, THAT DOES NOT USE AN INTER-UNIT SIGNALING, BY USING THE AC OUTPUT POWER LEVEL OF A POWER SUPPLY SYSTEM (10) TO COORDINATE THE SHARED DISTRIBUTION OF THE LOAD (2). THE INFORMATION NECESSARY TO SHARE THE LOAD (2) IS EXCLUSIVELY DERIVED FROM THE POWER LEVEL OF OUTPUT OF EACH POWER SYSTEM (10), SO THAT THE OUTPUT OF A POWER SYSTEM (10) IS BLOCKED INHERENTLY IN PHASE OUTPUT OTHER POWER SYSTEMS (10) TO WHICH IT IS CONNECTED IN PARALLEL. EACH PARALLEL CONNECTED POWER SYSTEM (10), DESIGNED IN ACCORDANCE WITH THE INVENTION, INCLUDES MEANS TO GENERATE AC OUTPUT VOLTAGE FROM A DC INPUT POWER SUPPLY (3), MEANS TO SHOW AN INPUT VOLTAGE DC FROM THE DC INPUT POWER SUPPLY (3) OR AC OUTPUT VOLTAGE FROM THE GENERATING MEANS, IN ORDER TO PROVIDE SAMPLES OF THE POWER LEVEL, AND MEANS TO DETERMINE THE AC OUTPUT POWER OF THE MEDIA AC OUTPUT VOLTAGE GENERATORS FROM THE POWER LEVEL SAMPLES.

Description

Reparto de la carga independiente entre sistemas de alimentación de corriente alterna conectados en paralelo.Independent load sharing between systems AC power connected in parallel.

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Antecedentes de la invenciónBackground of the invention Ámbito de la invenciónField of the invention

La presente invención se refiere globalmente a un procedimiento y a un aparato para utilizar el nivel de alimentación de salida de corriente alterna de un sistema de alimentación de forma que la comunicación entre sistemas de alimentación redundantes paralelos no sea necesaria para la coordinación del reparto de la carga. Más particularmente, la presente invención se refiere a una técnica mediante la cual la información necesaria para el reparto de la carga se deriva únicamente a partir de cada nivel de alimentación de salida del sistema de alimentación de tal manera que la salida de un sistema de alimentación es inherentemente de fase sincronizada a la salida de los otros sistemas de alimentación a los cuales está conectado en paralelo.The present invention refers globally to a procedure and an apparatus to use the level of AC power output of a system feeding so that communication between systems Redundant parallel power supply is not necessary for the Load sharing coordination. More particularly, the The present invention relates to a technique by which the necessary information for load sharing is derived only from each output power level of the power system in such a way that the output of a system power is inherently phase synchronized at the output of the other power systems to which it is connected in parallel.

Descripción de la técnica anteriorDescription of the prior art

El documento US-A-5446645 afronta el problema del reparto de la carga en un sistema de alimentación ininterrumpida con una pluralidad de inversores en paralelo.The document US-A-5446645 addresses the problem of load sharing in an uninterruptible power supply system with a plurality of investors in parallel.

El documento US-A-3675037 se refiere al funcionamiento en paralelo sincronizado de inversores estáticos y está específicamente relacionado con la harmonización de una multiplicidad de inversores independientes tales que cada uno comparte equitativamente la alimentación de suministro y está sincronizado con la señal de carga común de tal forma que se evita la circulación de corriente entre inversores.The document US-A-3675037 refers to synchronized parallel operation of static inverters and is specifically related to the harmonization of a multiplicity of independent investors such that each share supply power equally and is synchronized with the common load signal so as to avoid Current flow between investors.

La conexión de dos o más sistemas de un modo redundante en paralelo es un requisito necesario para aquellos que necesitan una disponibilidad de potencia incluso más y más elevada. Por esta razón, las salidas de ambos sistemas de alimentación de corriente alterna (AC) estáticos y rotatorios están comúnmente conectados juntos en paralelo como se representa en la figura 1. El propósito de esta configuración típicamente es incrementar la capacidad del sistema de alimentación total y proporcionar también redundancia en el caso de fallo de uno de los sistemas de alimentación en paralelo. Estos sistemas típicamente funcionan a 50 o 60 Hertz para proporcionar alimentación eléctrica a una carga. Un ejemplo serían múltiples sistemas de alimentación ininterrumpida (UPS) estáticos con sus salidas conectadas juntas como se representa en la figura 1.The connection of two or more systems in one way Parallel redundant is a necessary requirement for those who They need even higher and higher power availability. For this reason, the outputs of both power supply systems of AC and static alternating current (AC) are commonly connected together in parallel as shown in figure 1. The purpose of this configuration is typically to increase the total power system capacity and also provide redundancy in case of failure of one of the systems of parallel feeding These systems typically work at 50 or 60 Hertz to provide power to a load. A example would be multiple uninterruptible power supplies (UPS) static with their outputs connected together as shown in figure 1.

Como se ilustra en la figura 1, los sistemas de alimentación redundantes en paralelo de la técnica anterior utilizan la señalización entre las unidades para facilitar el reparto de la carga. Como en el ejemplo de la figura 1, una pluralidad de sistemas de alimentación ininterrumpida (UPS) 1 sensibles a una tensión de entrada de corriente alterna de tres fases pueden estar conectados en una configuración de capacidad redundante en paralelo para proporcionar una tensión de salida de corriente alterna constante a una carga 2. Cada UPS 1 está conectado a una fuente de tensión de corriente continua (batería) 3 de una manera convencional para proporcionar una alimentación constante en el caso de un fallo de la alimentación de corriente alterna. Como se ilustra, los circuitos de reparto de la carga 4 están asociados a cada UPS 1 para facilitar la señalización entre las unidades para el reparto de la carga y el disparo selectivo utilizando tanto una señal de corriente en tiempo real de la "diferencia a partir del promedio" en un bus de "diferencia a partir del promedio" como una señal de sincronización provista en un bus de señal de sincronización. Tales buses pueden ser conductores comunes o un cableado de fibra óptica. Generalmente, si se detecta un fallo, el conmutador o relé apropiado 5 es lanzado para eliminar el UPS 1 que falla del circuito de alimentación, manteniendo de ese modo una tensión de salida de corriente alterna constante en la carga 2.As illustrated in Figure 1, the systems of Redundant parallel power of prior art use the signaling between the units to facilitate the distribution of the load. As in the example of Figure 1, a plurality of systems of uninterruptible power supply (UPS) 1 sensitive to a voltage of three phase alternating current input can be connected in a parallel redundant capacity configuration for provide a constant alternating current output voltage to a load 2. Each UPS 1 is connected to a voltage source of direct current (battery) 3 in a conventional way to provide a constant supply in the event of a failure of the AC power. As illustrated, the circuits of load sharing 4 are associated with each UPS 1 to facilitate the signaling between units for load sharing and selective shooting using both a current time signal actual "difference from average" on a bus "difference from average" as a signal of synchronization provided on a synchronization signal bus. Such buses can be common drivers or fiber optic cabling. Generally, if a fault is detected, the appropriate switch or relay 5 is launched to eliminate the UPS 1 that fails the circuit supply, thereby maintaining an output voltage of constant alternating current at load 2.

Un requisito para tales sistemas de alimentación de corriente alterna conectados en paralelo es que cada sistema comparta la carga de salida 2 de forma que cada unidad tenga una parte igual de la carga de salida 2. Esta técnica es conocida como reparto de la carga. La diferencia de amplitud y la diferencia de fase de las tensiones de salida de corriente alterna entre los sistemas de potencia 1 junto con sus impedancias de salida determinan cómo los sistemas de salida 1 compartirán la carga del sistema 2. Debido a la impedancia de salida de los sistemas de potencia 1, la diferencia de amplitud predominantemente causa una diferencia de potencia reactiva y la diferencia de fase predominantemente causa una diferencia de potencia real. Una diferencia de amplitud ha demostrado ser tolerable y gestionable sin una técnica de reparto de la carga. La diferencia de fase, por otra parte, no es tolerable. Los sistemas de alimentación de corriente alterna 1 se deben sincronizar en fase a fin de funcionar con sus salidas conectadas juntas en paralelo. La frecuencia de la tensión de salida de corriente alterna de un sistema de alimentación está controlada tanto para su funcionamiento libre a una frecuencia fija como es de fase sincronizada a una fuente de referencia tal como una fuente de alimentación alterna. Por lo tanto, el control de fase del reparto de la carga está típicamente integrado en el control del bucle de frecuencia o de sincronización de fase del sistema.A requirement for such feeding systems of alternating current connected in parallel is that each system share the output load 2 so that each unit has a equal part of the output load 2. This technique is known as load sharing. The difference in amplitude and the difference in phase of the alternating current output voltages between the power systems 1 together with their output impedances determine how output systems 1 will share the burden of system 2. Due to the output impedance of the systems power 1, the difference in amplitude predominantly causes a reactive power difference and phase difference predominantly causes a real power difference. A difference in amplitude has proven tolerable and manageable without a load sharing technique. The phase difference, by On the other hand, it is not tolerable. The feeding systems of alternating current 1 must be synchronized in phase in order to operate with their outputs connected together in parallel. The frequency of the AC output voltage of a power system It is controlled both for free operation at a frequency fixed as it is phase synchronized to a reference source such As an alternate power supply. Therefore, the control of Load sharing phase is typically integrated into the frequency loop control or phase synchronization system.

Dos técnicas convencionales que se utilizan para proporcionar el reparto de la carga entre sistemas de alimentación de corriente alterna en paralelo son conocidas como reparto de la carga de sincronización común y reparto de la carga de la diferencia a partir del promedio. Ambos esquemas requieren interconexiones entre los sistemas de alimentación en paralelo y los circuitos de reparto de la carga 4 (figura 1) para el procesamiento y la conexión en cascada de la señal. Como en el ejemplo de la figura 1, los sistemas de alimentación en paralelo pueden emplear cualquiera de ellos o ambos esquemas.Two conventional techniques that are used to provide load sharing between power systems Parallel alternating current are known as distribution of the common synchronization load and difference load sharing from the average. Both schemes require interconnections between the parallel power systems and the circuits of load sharing 4 (figure 1) for processing and connection Cascade signal. As in the example in Figure 1, the parallel feeding systems can employ any of They or both schemes.

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La técnica de reparto de la carga de sincronización común utiliza una señal de sincronización común para sincronizar la fase de las salidas de los sistemas de alimentación 1. La señal de sincronización común en el bus de sincronización se puede derivar a partir de la contribución de todos lo sistemas de alimentación 1, se puede derivar a partir de un control master, o a partir de una fuente de alimentación alternativa de sincronización de fase común. Como se representa en la figura 1 las señales son conducidas a cada sistema de alimentación 1 y cada sistema de alimentación supervisa la señal de sincronización y sincroniza la fase a la señal de sincronización compartida entre los sistemas de alimentación sobre el bus de sincronización. La señal de sincronización debe estar presente y funcionar en cada sistema de alimentación 1 o también pueden estar provistos medios alternativos o redun-
dantes.The common synchronization load sharing technique uses a common synchronization signal to synchronize the phase of the outputs of the power systems 1. The common synchronization signal on the synchronization bus can be derived from the contribution of all The power systems 1 can be derived from a master control, or from an alternative common phase synchronization power supply. As shown in Figure 1 the signals are conducted to each power system 1 and each power system monitors the synchronization signal and synchronizes the phase to the synchronization signal shared between the power systems on the synchronization bus. The synchronization signal must be present and work on each power system 1 or alternative or redundant means may also be provided.
Dantes

En la técnica del reparto de la carga por la diferencia a partir del promedio, por otra parte, las diferencias de fase entre las corrientes de salida del sistema de alimentación y del bus de reparto de la carga son sumadas vectorialmente a la señal de bajo nivel que representa la tensión de salida del sistema de alimentación. Esta tensión desviada de bajo nivel se utiliza para sincronizar la fase de las tensiones de salida de los sistemas de alimentación 1 al valor promedio del sistema. Típicamente, se utilizan transformadores de corriente alterna para detectar la corriente de salida de un sistema de alimentación y la señal de corriente detectada se conecta al bus de reparto de la carga por la "diferencia a partir del promedio" (figura 1) a través de una resistencia. Como se representa en la figura 1, el bus de reparto de la carga por la diferencia a partir del promedio está conectado a cada sistema de alimentación en paralelo y la caída de tensión a través de la resistencia es la diferencia a partir de la señal promedio que es sumada vectorialmente a una señal que representa la tensión de salida y que se utiliza para el control de la fase. La señal desviada resultante proporciona información que es utilizada para la sincronización de la fase de los sistemas de alimentación 1.In the technique of load sharing by difference from the average, on the other hand, the differences of phase between the output currents of the power system and of the load-sharing bus are vectorly added to the signal low level representing the output voltage of the system feeding. This low level deviated voltage is used to synchronize the phase of the output voltages of the systems feed 1 to the average system value. Typically, it they use AC transformers to detect the output current of a power system and the signal of detected current is connected to the load distribution bus by the "difference from average" (figure 1) through a resistance. As shown in Figure 1, the delivery bus of the load by the difference from the average is connected to each parallel power system and the voltage drop to through resistance is the difference from the signal average that is added vectorially to a signal that represents the output voltage and that is used for phase control. The resulting diverted signal provides information that is used for phase synchronization of power systems one.

La utilización del reparto de la carga por la "diferencia a partir del promedio" o el reparto de la carga por la señal de sincronización común es una práctica común. Sin embargo, como se acaba de indicar, se requiere la señalización entre unidades entre los sistemas de alimentación redundantes en paralelo para que cada una de estas técnicas funcione eficazmente. Desgraciadamente, la utilización de una señalización entre unidades de este tipo es vulnerable a la interrupción y ella misma debe ser redundante para evitar la creación de un punto de fallo único de la señal para los sistemas de alimentación en paralelo por lo demás totalmente redundantes. Se desea que una técnica de reparto de la carga no tenga un punto de fallo único de este tipo.The use of load sharing by "difference from average" or load sharing by The common synchronization signal is a common practice. But nevertheless, as just indicated, signaling between units is required between parallel redundant power systems so that Each of these techniques works effectively. Unfortunately, the use of signaling between units of this type is vulnerable to interruption and she must be redundant to avoid creating a single point of failure of the signal for otherwise parallel power systems totally redundant It is desired that a load sharing technique not have a single point of failure of this type.

La señalización adicional y los circuitos internos adicionales requeridos por los sistemas de alimentación redundantes en paralelo de la técnica anterior para los fines del reparto de la carga han tenido también un impacto adverso en la fiabilidad. Por supuesto, la conexión física entre los sistemas de alimentación y los circuitos adicionales en cada sistema de alimentación tiene muchos defectos. Por ejemplo, si un conductor que conecta el reparto de la carga y los circuitos de sincronización común dentro de cada sistema de alimentación conjunto se cortocircuita o se abre, se pierde la capacidad de reparto de la carga del sistema de alimentación. Para superar este defecto, algunos sistemas de alimentación requieren conductores redundantes. Los circuitos adicionales se añaden también para detectar los conductores abiertos o en cortocircuito. Además, los requisitos de los conductores hacen los sistemas de alimentación redundantes en paralelo de la técnica anterior mucho más difíciles de instalar. Se significan requisitos especiales de los conductores, tales como calibrados del hilo, conductores dobles retorcidos, tripletes retorcidos y en algunos casos cables de fibra óptica. Típicamente se necesitan técnicos de servicio especialmente formados para comprobar las interconexiones a través de pruebas especiales antes de entregar la unidad. Si no se cumplen todos los requisitos trazados, pueden ocurrir problemas no detectados.Additional signaling and circuits additional internals required by power systems Redundant parallel of the prior art for the purpose of load sharing have also had an adverse impact on the reliability Of course, the physical connection between the systems of power and additional circuits in each system Food has many defects. For example, if a driver who connect load sharing and synchronization circuits common within each set feeding system is short circuit or open, the distribution capacity of the power system load. To overcome this defect, Some power systems require redundant conductors. Additional circuits are also added to detect the open or shorted conductors. In addition, the requirements of the drivers make the power systems redundant in parallel of the prior art much more difficult to install. Be mean special requirements of drivers, such as wire calibrations, twisted double conductors, triplets twisted and in some cases fiber optic cables. Typically They need specially trained service technicians to check interconnections through special tests before delivering unit. If all the requirements outlined are not met, they can occur problems not detected.

Además, los conductores de interconexión entre los sistemas de alimentación de la técnica anterior conectan directamente con los circuitos en el interior de cada unidad. Estos circuitos tanto accionan como utilizan las señales en los conductores de interconexión. Un circuito que falle puede degradar una señal en el conductor de interconexión y puede ser que el fallo no se elimine de la señal de reparto de la carga. La unidad que falla tanto debe eliminar el fallo de la señal de reparto de la carga como de un circuito de reparto de la carga redundante y el conductor de interconexión debe estar conectado entre los sistemas de alimentación "buenos".In addition, interconnection conductors between prior art power systems connect directly with the circuits inside each unit. These circuits both trigger and use the signals in the interconnection conductors A circuit that fails can degrade a signal in the interconnect conductor and it may be that the fault Do not remove from load sharing signal. The unit that failure both must eliminate the failure of the distribution signal of the load as a distribution circuit of the redundant load and the interconnect conductor must be connected between the systems "good" food.

Típicamente, las señales de reparto de la carga analógicas y digitales de baja tensión están conectadas entre los sistemas de alimentación en paralelo. Los circuitos deben añadirse para transmitir y recibir estas señales. Además, los circuitos se deben añadir para aislar la referencia del circuito de reparto de la carga (GND) de la referencia lógica del sistema de alimentación. Incluso con aislamiento, la distancia desde cada sistema de alimentación puede afectar al reparto de la carga debido a los efectos del ruido. A veces se utilizan hilos de alto calibre para superar ambos problemas, de referencia y de distancia. Tales circuitos, así como los circuitos de conexión en cascada, tales como los transformadores de corriente, tarjetas de circuitos impresos o con conductores, son a menudo bastante caros. Los sistemas de alimentación de la técnica anterior del tipo ilustrado en la figura 1 también pueden requerir pruebas de la ganancia de los circuitos utilizando una prueba de elevación de la tensión, lo cual requiere que por lo menos un sistema de alimentación esté en línea. Esta prueba puede afectar a la amplitud y la frecuencia de la tensión de salida del sistema de alimentación en línea.Typically, load sharing signals analog and digital low voltage are connected between the parallel feeding systems. Circuits must be added to transmit and receive these signals. In addition, the circuits are must be added to isolate the reference of the distribution circuit from the Load (GND) of the logic reference of the power supply system. Even with insulation, the distance from each system power may affect load sharing due to noise effects Sometimes high gauge threads are used to overcome both problems, reference and distance. Such circuits, as well as cascading circuits, such as current transformers, printed circuit boards or With drivers, they are often quite expensive. The systems of prior art feed of the type illustrated in the figure 1 may also require proof of circuit gain using a stress lift test, which requires that at least one power system is online. This test can affect the amplitude and frequency of the voltage of Online power system output.

De acuerdo con ello, también se desea una técnica de reparto de la carga que permita que los sistemas de alimentación funcionen independientemente de forma que no dependan de la información exteriormente derivada tal como la señal de "diferencia a partir del promedio" para proporcionar un reparto de la carga eficaz ni de los circuitos y las conexiones relacionados los cuales conducen a los problemas indicados antes. Es por lo tanto un objeto de la presente invención proporcionar técnicas más fiables para el reparto de la carga las cuales preferiblemente no requieran una señalización entre unidades para que los sistemas de alimentación funcionen de una manera completamente redundante en paralelo.Accordingly, a load sharing technique that allows systems to feed function independently so that they do not depend of externally derived information such as the signal of "difference from average" to provide a cast of effective loading or circuits and connections related which lead to the problems indicated above. Is therefore an object of the present invention to provide more reliable techniques for load sharing which preferably do not require signaling between units to that the power systems work in a way completely redundant in parallel.

Resumen de la invenciónSummary of the Invention

La presente invención resuelve los problemas anteriormente mencionados de la técnica anterior proporcionando un sistema de alimentación de suministro redundante en paralelo el cual no utiliza ninguna señalización entre las unidades de acuerdo con la reivindicación 1 y proporcionando dos procedimientos de acuerdo con las reivindicaciones 13 y 23.The present invention solves the problems previously mentioned of the prior art providing a parallel redundant power supply system which does not use any signaling between the units according to the claim 1 and providing two methods according to claims 13 and 23.

Cada sistema de alimentación efectúa el reparto de la carga utilizando su propio nivel de alimentación de salida. En otras palabras, un sistema de alimentación de acuerdo con la invención puede repartir la carga independientemente con otros sistemas de alimentación sin ningún tipo de control o de conexión de comunicaciones desde las otras unidades. Como resultado, para el reparto de la carga no se requiere señalización ni conductores desde los otros sistemas de alimentación.Each feeding system makes the distribution of the load using its own output power level. In other words, a feeding system according to the invention can spread the load independently with others power systems without any control or connection of communications from the other units. As a result, for the load sharing is not required signaling or drivers from The other feeding systems.

La presente invención combina las relaciones fundamentales de fase a frecuencia, de diferencia de fase a diferencia de alimentación y de diferencia de frecuencia para cambiar el nivel de alimentación en una técnica que permite que un sistema de alimentación de corriente alterna sincronice inherentemente la fase a otros sistemas de alimentación conectados en paralelo con su tensión de corriente alterna de salida. De acuerdo con la invención, un nivel de alimentación de salida del sistema de alimentación de corriente alterna sólo es lo que se necesita para proporcionar un reparto de la carga eficaz. En particular, la derivada del nivel de alimentación de salida, \DeltaP, y el nivel de alimentación real, P, se utilizan para controlar la frecuencia y la fase de salida del sistema de alimentación para sincronizar inherentemente la fase de su tensión de salida a las salidas de otros sistemas de alimentación en paralelo. En un sistema estático de alimentación de corriente alterna que convierte de corriente continua a corriente alterna, es arbitraria la elección de utilizar mediciones de alimentación de corriente continua frente a corriente alterna. Esta técnica puede ser utilizada para el reparto de la carga tanto con un sistema de alimentación incontrolado como con otros sistemas de alimentación controlados utilizando esta misma técnica.The present invention combines the relationships fundamental phase to frequency, phase difference to power difference and frequency difference for change the feed level in a technique that allows a AC power system synchronize inherently the phase to other connected power systems in parallel with its output alternating current voltage. From according to the invention, an output power level of the AC power system is only what you You need to provide an effective load sharing. In particular, the derivative of the output power level, ΔP, and the actual power level, P, are used to control the frequency and output phase of the system power to inherently synchronize the phase of its voltage output to the outputs of other power systems in parallel. In a static power supply system alternating that converts from direct current to alternating current, is arbitrary the choice of using power measurements of direct current versus alternating current. This technique can be used for load sharing with both a system of uncontrolled feeding as with other feeding systems controlled using this same technique.

La presente invención se refiere a un sistema de alimentación redundante en paralelo en el cual una pluralidad de sistemas de alimentación conectados en paralelo proporcionan una alimentación de corriente alterna a una carga a través de una conexión de alimentación común. Cada sistema de alimentación en paralelo lleva a cabo una auto-supervisión de su salida de alimentación y se ajusta como sea necesario para el reparto de la carga con otras unidades conectadas en paralelo. Adicionalmente, cada uno de los sistemas de alimentación conectados en paralelo es capaz de funcionar como una única unidad autónoma mientras lleva a cabo la misma auto-supervisión y los ajustes necesarios para el funcionamiento en paralelo. En una forma de realización preferida de la invención, por lo menos uno de los sistemas de alimentación comprende medios para la generación de una tensión de salida de corriente alterna a partir de una fuente de alimentación de corriente continua, medios para tomar muestras de la tensión de entrada de corriente continua a partir de la fuente de alimentación de entrada de corriente continua y la tensión de salida de corriente alterna a partir de los medios de generación para proporcionar muestras del nivel de alimentación y medios para la determinación de la alimentación de salida de corriente alterna de los medios de generación de la tensión de salida de corriente alterna a partir de las muestras del nivel de alimentación. Una señal de control se genera entonces y se proporciona a los medios de generación de la tensión de salida de corriente alterna para controlar la fase de salida de corriente alterna y la frecuencia de salida de la tensión de salida de corriente alterna de los medios de generación de la tensión de salida de corriente alterna sobre la base del nivel de alimentación de salida de los medios de generación de la tensión de salida de corriente alterna y una derivada del nivel de alimentación de salida de los medios de generación de la tensión de salida de corriente alterna de forma que afecte al reparto de la carga de una manera proporcional a una potencia nominal unitaria del sistema de alimentación con otros sistemas de alimentación a los cuales está conectado en paralelo el sistema de alimentación sin que se requiera la señalización entre unidades entre los sistemas de alimentación.The present invention relates to a system of redundant parallel power in which a plurality of parallel connected power systems provide a AC power to a load through a common power connection. Each feeding system in parallel performs a self-supervision of your power output and adjusts as necessary for the Load sharing with other units connected in parallel. Additionally, each of the connected power systems in parallel it is able to function as a single autonomous unit while carrying out the same self-supervision and the necessary settings for parallel operation. In a preferred embodiment of the invention, at least one of the feeding systems comprises means for generating an alternating current output voltage from a source of DC power supply, means to sample the DC input voltage from the source of DC power input and voltage AC output from the generation means to provide samples of the level of power and means for AC power output determination of the means for generating the current output voltage alternate from the feed level samples. A control signal is then generated and provided to the means of alternating current output voltage generation for control the output phase of alternating current and the frequency of output of the alternating current output voltage of the means of generation of the alternating current output voltage on the base of the output power level of the generation means of the alternating current output voltage and a derivative of the output power level of the generation means of the AC output voltage so that it affects the load sharing in a way proportional to a power unit rating of the power system with other systems power to which the system is connected in parallel power supply without signaling between units required between the feeding systems.

De acuerdo con la invención, los medios de generación de la tensión de salida de corriente alterna pueden generar una alimentación de salida de tres fases, una señal de fase única y una alimentación de salida de fase dividida. También, los medios de muestreo pueden comprender medios para hacer el muestreo de la corriente continua y de la tensión de la corriente continua de la fuente de alimentación de entrada de corriente continua y medios para multiplicar las muestras de la tensión de corriente continua y de la corriente continua para obtener las muestras del nivel de alimentación. Por otra parte, los medios de muestreo pueden comprender medios para hacer el muestreo de la corriente alterna y de la tensión de la corriente alterna de los medios de generación de la tensión de salida de corriente alterna y medios para multiplicar las muestras de la tensión de corriente alterna y de la corriente alterna para obtener las muestras del nivel de alimentación.According to the invention, the means of alternating current output voltage generation can generate a three phase output power, a phase signal single and a split phase output power. Also they sampling means may comprise means for sampling of the direct current and the direct current voltage of The DC power supply and DC power supply to multiply the samples of the direct current voltage and of the direct current to obtain the samples of the level of feeding. On the other hand, sampling media can understand means for sampling the alternating current and of the alternating current voltage of the generating means of the AC output voltage and means for multiply the samples of the alternating current voltage and the alternating current to obtain samples of the level of feeding.

Preferiblemente, la señal de control acciona los medios de generación de la tensión de salida de corriente alterna para repartir la carga en una proporción definida por la potencia nominal unitaria de los medios de generación de la tensión de salida de corriente alterna dividida por una potencia nominal total combinada de los sistemas de alimentación. También, los medios de generación de la tensión de salida de corriente alterna pueden ser accionados para proporcionar una cantidad fija de alimentación de salida.Preferably, the control signal triggers the means of generating the alternating current output voltage to distribute the load in a proportion defined by the power unit rating of the means for generating the output voltage alternating current divided by a total nominal power combined of the feeding systems. Also, the means of AC voltage output generation can be actuated to provide a fixed amount of power to exit.

De acuerdo con la invención, los medios de determinación calculan un cambio en el nivel de alimentación de entrada de corriente continua a los medios de generación a partir de las muestras del nivel de alimentación e integran el cambio en la alimentación de entrada de corriente continua sobre una gama de la frecuencia de entrada de los medios de generación para determinar una frecuencia de entrada a los medios de generación. Los medios de determinación calculan también el cambio en la frecuencia de la tensión de salida de corriente alterna a partir de la frecuencia de entrada y el nivel de alimentación de entrada de corriente continua e integran la derivada del nivel de alimentación de salida de los medios de generación para generar la señal de control. Los medios de suministro también pueden incluir medios para integrar continuamente la frecuencia de salida hacia una frecuencia objetivo fija o para ajustar continuamente la frecuencia de salida a una sincronización de fase con una fuente de alimentación alternativa. En cualquier caso, la señal de control acciona los medios de generación de la tensión de salida de corriente alterna para estabilizar la frecuencia de salida y la fase de salida de corriente alterna de la tensión de salida de corriente alterna.According to the invention, the means of determination calculate a change in the feeding level of DC input to the generation means from feed level samples and integrate the change in the DC power input over a range of the input frequency of the generation means to determine an input frequency to the generation means. The means of determination also calculate the change in the frequency of the AC output voltage from the frequency of Input and DC power input level and integrate the derivative of the output power level of the generation means to generate the control signal. The media supply may also include means to integrate continuously output frequency towards a target frequency fixed or to continuously adjust the output frequency to a phase synchronization with an alternative power supply. In any case, the control signal triggers the means of alternating current output voltage generation for stabilize the output frequency and current output phase AC of the AC output voltage.

Por lo tanto, en la forma de realización preferida, la alimentación de entrada a los medios de generación de la tensión de salida de corriente alterna es calculada por los medios de determinación de la alimentación de salida de corriente alterna a partir de las muestras de corriente y de tensión de corriente continua multiplicando la corriente por tantas veces la tensión. Una parte de ambas, la derivada del nivel de alimentación de salida y el propio nivel de alimentación de salida se utilizan para controlar la frecuencia de los medios de determinación de la tensión de salida de corriente alterna de una manera que causa que la alimentación de salida de corriente alterna se sincronice y reparta la carga con cualquier número de sistemas de alimentación conectados en paralelo. La frecuencia de la tensión de salida de corriente alterna es adicionalmente controlada para causar que el sistema de alimentación entero tanto funcione a una frecuencia fija como se sincronice a una fuente de alimentación alternativa.Therefore, in the embodiment preferred, the input power to the generation means of The alternating current output voltage is calculated by the means for determining the current output power alternates from the current and voltage samples of direct current multiplying the current by so many times the tension. A part of both, the derivative of the feeding level output and the output level itself are used to control the frequency of the means of determining the AC output voltage in a way that causes the AC power supply is synchronized and Distribute the load with any number of power systems connected in parallel. The frequency of the output voltage of alternating current is additionally controlled to cause the entire power system both run at a fixed frequency as it synchronizes to an alternative power supply.

El ámbito de la invención incluye también un procedimiento para proporcionar un reparto independiente de la carga entre por lo menos dos sistemas de alimentación conectados en paralelo mientras funcionan simultáneamente a una frecuencia fija o en sincronización a una fuente de alimentación alternativa. Una forma de realización preferida de un procedimiento de este tipo de acuerdo con la invención comprende los pasos de:The scope of the invention also includes a procedure to provide independent load sharing between at least two power systems connected in parallel while operating simultaneously at a fixed frequency or in synchronization to an alternative power supply. A preferred embodiment of a process of this type of According to the invention, it comprises the steps of:

la generación de una tensión de salida de corriente alterna a partir de una fuente de alimentación de entrada de corriente continua;generating an output voltage of alternating current from an input power supply of direct current;

la realización del muestreo de la tensión de entrada de corriente continua a partir de la fuente de alimentación de entrada de corriente continua y la tensión de salida de corriente alterna a partir de los medios de generación para proporcionar muestras del nivel de alimentación;the sampling of the voltage of DC input from the power supply DC input and current output voltage alternate from the generation means to provide power level samples;

la determinación de la alimentación de salida de corriente alterna de los medios de generación de la tensión de salida de corriente alterna a partir de las muestras del nivel de alimentación; ythe output power determination of alternating current of the voltage generation means of AC output from the level samples feeding; Y

proporcionar una señal de control a los medios de generación de la tensión de salida de corriente alterna para controlar la fase de salida de corriente alterna y la frecuencia de salida de la tensión de salida de corriente alterna a partir de los medios de generación de la tensión de salida de corriente alterna sobre la base del nivel de alimentación de salida de los medios de generación de la tensión de salida de corriente alterna y una derivada del nivel de alimentación de salida de los medios de generación de la tensión de salida de corriente alterna de forma que afecte al reparto de la carga de una manera proporcional a una potencia nominal unitaria del sistema de alimentación con otros sistemas de alimentación a los cuales está conectado en paralelo el sistema de alimentación sin que requiera una señalización entre unidades entre los sistemas de alimentación.provide a control signal to the media of generating the alternating current output voltage for control the output phase of alternating current and the frequency of AC output voltage output from the means of generating the alternating current output voltage based on the output power level of the means of generation of the alternating current output voltage and a derived from the output power level of the means of generation of the alternating current output voltage so that affect load sharing in a manner proportional to a nominal unit power of the feeding system with others power systems to which the power system without requiring signaling between units between power systems.

En una forma de realización preferida del procedimiento de la invención, el paso de muestreo comprende los pasos para hacer el muestreo de la corriente continua y de la tensión de la corriente continua de la fuente de alimentación de entrada de corriente continua y la multiplicación de las muestras de tensión de corriente continua y de la corriente continua para obtener las muestras del nivel de alimentación. Alternativamente, el paso de muestreo puede comprender los pasos de hacer el muestreo de la corriente alterna y de la tensión de la corriente alterna de los medios de generación de la tensión de salida de corriente alterna y la multiplicación de las muestras de la tensión de corriente alterna y de la corriente alterna para obtener las muestras del nivel de alimentación.In a preferred embodiment of the method of the invention, the sampling step comprises the steps to sample the direct current and the DC voltage of the power supply DC input and multiplication of samples from direct current and direct current voltage for Get the samples of the feed level. Alternatively, the sampling step can understand the steps of sampling alternating current and alternating current voltage of the means of generating the alternating current output voltage and the multiplication of the alternating current voltage samples and of the alternating current to obtain the samples of the level of feeding.

El procedimiento de la invención puede incluir también los pasos del accionamiento de los medios de generación de la tensión de salida de corriente alterna para el reparto de la carga en una proporción definida por la potencia nominal unitaria de los medios de generación de la tensión de salida de corriente alterna dividida por una potencia nominal total combinada de los sistemas de alimentación o del accionamiento de los medios de generación de la tensión de salida de corriente alterna para proporcionar una cantidad fija de alimentación de salida.The process of the invention may include also the steps of the actuation of the means of generating the alternating current output voltage for the distribution of the load in a proportion defined by the unit nominal power of The means of generating the current output voltage alternating divided by a combined total nominal power of the power systems or drive means alternating current output voltage generation for Provide a fixed amount of output power.

Un cambio en el nivel de alimentación de entrada de corriente continua a dichos medios de generación de la tensión de salida de corriente alterna también se puede calcular a partir de las muestras del nivel de alimentación e integrarlo sobre una gama de la frecuencia de entrada de dichos medios de generación de la tensión de salida de corriente alterna para determinar una frecuencia de entrada a dichos medios de generación de la tensión de salida de corriente alterna. El cambio en la frecuencia de la tensión de salida de corriente alterna se puede determinar entonces a partir de la frecuencia de entrada y del nivel de alimentación de entrada de corriente continua. Preferiblemente, la derivada del nivel de alimentación de salida de los medios de generación se integra para generar dicha señal de control. Además, la frecuencia de salida puede ser continuamente integrada hacia una frecuencia objetivo fija o ajustada continuamente de forma que sincronice la fase con una fuente de alimentación alternativa.A change in the input power level of direct current to said voltage generating means of AC output can also be calculated from the samples of the power level and integrate it over a range of the input frequency of said generating means of the AC output voltage to determine a input frequency to said voltage generation means of AC output The change in the frequency of the AC output voltage can then be determined from the input frequency and the power level of DC input Preferably, the derivative of output power level of the generation means is integrates to generate said control signal. In addition, the frequency output can be continuously integrated towards a frequency fixed or continuously adjusted target so that it synchronizes the phase with an alternative power supply.

Aquellos expertos en la materia apreciarán que las técnicas de la invención se pueden implantar utilizando tanto algoritmos de programas de procesamiento de la señal digital, circuitos digitales y analógicos como una combinación de ambos.Those skilled in the art will appreciate that the techniques of the invention can be implanted using both algorithms of digital signal processing programs, Digital and analog circuits as a combination of both.

Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings

Los objetos y ventajas anteriores y otros de la invención se harán más evidentes y serán más fácilmente apreciables a partir de la siguiente descripción detallada de las formas de realización ejemplares actualmente preferidas de la invención tomadas conjuntamente con los dibujos que se acompañan, en los cuales:The above and other objects and advantages of the invention will become more apparent and will be more easily appreciated from the following detailed description of the forms of presently preferred exemplary embodiments of the invention taken together with the accompanying drawings, in the which:

La figura 1 ilustra una configuración redundante en paralelo de la técnica anterior de sistemas de alimentación ininterrumpida en los cuales la sincronización y la diferencia a partir del promedio de señales de reparto de la carga son comunicadas entre los sistemas de alimentación en buses compartidos para controlar el reparto de la carga.Figure 1 illustrates a redundant configuration in parallel of the prior art of feeding systems uninterrupted in which synchronization and difference to from the average load sharing signals are communicated between power systems in shared buses to control the distribution of the load.

La figura 2 ilustra una configuración redundante en paralelo de sistemas de alimentación ininterrumpida de acuerdo con la invención en la cual no es necesaria la comunicación entre las unidades para el reparto de la carga.Figure 2 illustrates a redundant configuration in parallel of uninterruptible power supplies according with the invention in which communication between is not necessary the units for the distribution of the load.

La figura 3 ilustra una forma de realización preferida de un sistema de alimentación ininterrumpida 10 de acuerdo con la invención.Figure 3 illustrates an embodiment preferred of an uninterruptible power supply system 10 according with the invention

La figura 4 ilustra un cuadro de flujo del funcionamiento de una forma de realización preferida del microcontrol 26 del sistema de alimentación ininterrumpida 10 ilustrado en la figura 3.Figure 4 illustrates a flow chart of the operation of a preferred embodiment of the microcontrol 26 of the uninterruptible power supply 10 illustrated in figure 3.

La figura 5 ilustra un diagrama de flujo de la señal que ilustra la técnica de reparto de la carga delta de la alimentación de la invención.Figure 5 illustrates a flow chart of the signal illustrating the delta load sharing technique of the feeding of the invention.

Descripción detallada de las formas de realización actualmente preferidasDetailed description of the embodiments currently preferred

La presente invención se describirá en detalle más adelante con respecto a las figuras 2-5. Aquellos expertos en la materia apreciarán que la descripción proporcionada aquí tiene propósitos descriptivos y no se pretende que limite el ámbito de la invención. Por ejemplo, mientras la invención se describe en relación con sistemas de alimentación ininterrumpida (UPS), las técnicas de la invención también se pueden aplicar asimismo a otros tipos de sistemas de alimentación. De acuerdo con ello, el ámbito de la invención sólo está limitado por el ámbito de las reivindicaciones anexas.The present invention will be described in detail. later with respect to figures 2-5. Those skilled in the art will appreciate that the description provided here has descriptive purposes and is not intended that limits the scope of the invention. For example, while the invention is described in relation to feeding systems Uninterrupted (UPS), the techniques of the invention can also be apply also to other types of feeding systems. From accordingly, the scope of the invention is limited only by the scope of the appended claims.

La presente invención está diseñada específicamente para utilizarla con un sistema de alimentación ininterrumpida (UPS) el cual está controlado mediante un microprocesador o microcontrol. De acuerdo con ello, el equipo de control tiene la capacidad de convertir en forma digital señales analógicas de entrada, llevar a cabo manipulaciones matemáticas y comparaciones utilizando los datos digitales y proporcionar salidas de control sobre la base de esas manipulaciones y comparaciones. Una persona experta en la técnica de la escritura de códigos embebidos para microordenadores o microcontroles y familiarizada con las técnicas de procesamiento de señales digitales (DSP - Digital Signal Processing) no tendrá dificultad en implantar la invención como se describe más adelante.The present invention is designed specifically for use with a power system uninterrupted (UPS) which is controlled by a microprocessor or microcontrol Accordingly, the team of control has the ability to convert signals digitally analog input, perform mathematical manipulations and comparisons using digital data and provide outputs of control based on these manipulations and comparisons. A person skilled in the technique of writing embedded codes for microcomputers or microcontrollers and familiar with digital signal processing techniques (DSP - Digital Signal Processing) will have no difficulty in implementing the invention as describe later.

A fin de comprender mejor los principios funcionales de la invención, se describirá primero las relaciones entre alimentación, frecuencia y fase de la señal de salida.In order to better understand the principles functional of the invention, the relationships will first be described between power, frequency and phase of the output signal.

Debido al desajuste entre los respectivos sistemas de alimentación conectados en paralelo, un error de fase entre las tensiones de salida de los diferentes sistemas de alimentación conectados en paralelo crea un error de alimentación real entre los sistemas de alimentación. Aunque el error de fase puede resultar también en un error de alimentación reactiva, no afecta al funcionamiento de la invención y por lo tanto, no se describirá. En cambio, se observa que el error de fase crea un error de alimentación real y que la fase entre los sistemas de alimentación de corriente alterna es proporcional al error de alimentación real como se representa en la ecuación (1), en donde K_ALIMENTACIÓN es una constante:Due to the mismatch between the respective power systems connected in parallel, a phase error between the output voltages of the different systems of power connected in parallel creates a power error real between power systems. Although the phase error it can also result in a reactive power error, not affects the operation of the invention and therefore it is not will describe. Instead, it is noted that the phase error creates an error of actual power and that the phase between the systems of AC power is proportional to the error of real feed as represented in equation (1), where K_ALIMENTACIÓN is a constant:

Ecuación (1)ERROR DE ALIMENTACIÓN = ERROR DE FASE * K_ALIMENTACIÓNEquation (1) POWER ERROR = PHASE ERROR * K_ALIMENTATION

Por otra parte, la alimentación reactiva se puede utilizar en un sistema en el que el error de fase entre los respectivos sistemas de alimentación causa una diferencia de alimentación reactiva.On the other hand, the reactive power is you can use in a system in which the phase error between the respective feeding systems cause a difference of reactive power

La diferencia entre las frecuencias de salida de dos señales de corriente alterna se puede determinar diferenciando el error de fase entre las dos señales de corriente alterna. Esta relación está bien documentada en los libros de texto que describen los fundamentos de los bucles de sincronización de fase. En otras palabras:The difference between the output frequencies of two alternating current signals can be determined by differentiating the phase error between the two alternating current signals. This relationship is well documented in the textbooks that describe the basics of phase synchronization loops. In others words:

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
    

Ecuación (2)ERROR DE FRECUENCIA = d(ERROR DE FASE)/dtEquation (2) FREQUENCY ERROR = d (ERROR OF PHASE) / dt

       \newpage\ newpage
    

Como se indica mediante la ecuación (2), el error de frecuencia entre dos señales de corriente alterna se puede determinar a partir de la velocidad de cambio del error de fase. La posición real de la fase no es importante. Puesto que el cambio en el error de fase generará proporcionalmente un cambio en el nivel de alimentación de la unidad (Ecuación (1)), el error de frecuencia se puede determinar diferenciando el nivel de alimentación de salida, aunque se pierda la información del nivel de carga constante. En particular:As indicated by equation (2), the frequency error between two alternating current signals can be determine from the rate of change of the phase error. The Actual phase position is not important. Since the change in the phase error will generate a change in the level of unit power (Equation (1)), the frequency error is can determine by differentiating the output power level, even if the constant load level information is lost. In particular:

Ecuación (3)ERROR DE FRECUENCIA = d(NIVEL DE ALIMENTACIÓN)/dt =\hskip2cm DELTA DE LA ALIMENTACIÓN \hskip1,5cmEquation (3) FREQUENCY ERROR = d (LEVEL OF POWER SUPPLY) / dt = \ Hskip2cm FOOD DELTA \ hskip1,5cm

Por lo tanto, la delta de la alimentación es la velocidad de cambio del nivel de alimentación el cual representa el error de frecuencia entre los sistemas de alimentación. Como se explicará con mayor detalle más adelante, la delta de la alimentación se utiliza de acuerdo con la invención para compensar las diferencias de frecuencia entre los sistemas de alimentación, facilitando de ese modo el reparto de la carga.Therefore, the food delta is the rate of change of the feed level which represents the frequency error between power systems. How I know will explain in more detail later, the delta of the power is used according to the invention to compensate the frequency differences between the feeding systems, thus facilitating the distribution of the load.

Puesto que el error de la frecuencia entre dos sistemas de alimentación está relacionado con el cambio en el nivel de alimentación de salida de un sistema de alimentación, el nivel de alimentación de salida de cada sistema de alimentación tiene la información necesaria para el reparto de la carga con múltiples sistemas de alimentación. En resumen, la ecuación (3) muestra que la derivada (velocidad de cambio) del nivel de alimentación de salida de un sistema de alimentación (delta de la alimentación) representa el error de frecuencia entre los sistemas de alimentación. Además, el nivel de alimentación real, indicado por "nivel de alimentación", se utiliza para desviar la frecuencia de salida del sistema de alimentación de forma que se corrija el error de fase.Since the frequency error between two power systems is related to the change in level output power of a power system, the level of output power of each power system has the information needed for load sharing with multiple feeding systems In summary, equation (3) shows that the derivative (rate of change) of the output power level of a power system (power delta) represents the frequency error between the power systems. Further, the actual power level, indicated by "level of power ", is used to divert the output frequency of the power supply system so that the error of phase.

Esta técnica puede funcionar independientemente aunque está típicamente integrada en un control del bucle de fase sincronizada del sistema de alimentación de corriente continua, sistemas de alimentación los cuales generalmente incorporan la sincronización de fase a una fuente de alimentación alternativa. Por otra parte, los sistemas de alimentación pueden generar una frecuencia de la tensión de salida fija. El reparto de la carga "delta de la alimentación" de acuerdo con la invención se puede utilizar con cualquier tipo de control o sistemas que incorporen ambos tipos de controles.This technique can work independently. although it is typically integrated in a phase loop control Synchronized DC power system, feeding systems which generally incorporate the phase synchronization to an alternative power supply. By On the other hand, power systems can generate a fixed output voltage frequency. Load sharing "feed delta" according to the invention can be use with any type of control or systems that incorporate Both types of controls.

La figura 2 ilustra una configuración redundante en paralelo de sistemas de alimentación ininterrumpida de acuerdo con la invención. Como se ilustra en la figura 2, no es necesaria la comunicación entre unidades para el reparto de la carga. En cambio, cada UPS 10 supervisa su propia salida de alimentación y controla su propia frecuencia de la tensión de salida utilizando la técnica de "delta de la alimentación" de la invención, la cual minimiza inherentemente las diferencias de fase con otros sistemas de alimentación en paralelo. La técnica de "delta de la alimentación" de acuerdo con la invención se describirá ahora con mayor detalle con respecto a las figuras 3-5.Figure 2 illustrates a redundant configuration in parallel of uninterruptible power supplies according with the invention As illustrated in Figure 2, the inter-unit communication for load sharing. Instead, Each UPS 10 monitors its own power output and controls its own frequency of the output voltage using the technique of "feed delta" of the invention, which minimizes inherently phase differences with other systems of parallel feeding The technique of "Delta of the feeding "according to the invention will now be described with greater detail with respect to figures 3-5.

La figura 3 ilustra una forma de realización preferida de un sistema de alimentación ininterrumpida 10 de acuerdo con la invención, por lo que no es necesaria la señalización entre unidades para proporcionar un reparto de la carga. Como se ilustra, la tensión de entrada de corriente alterna de tres fases está provista a un convertidor de corriente alterna a corriente continua 20, en donde es convertida a una tensión de entrada de corriente continua. Alternativamente, en el caso de un fallo de la alimentación de corriente alterna, la tensión de entrada de corriente continua puede ser provista directamente por la batería 3. Como es conocido por aquellos expertos en la materia, el inversor transistor bipolar de puerta aislada (IGBT -Insulated gate bipolar transistor) 22 generalmente convierte la tensión de entrada de corriente continua en una tensión de salida de corriente alterna de tres fases la cual es suministrada a la carga 2 a través de una conexión de alimentación de salida que incluye un conmutador o relé 5 cerrado de estado sólido o
mecánico.Figure 3 illustrates a preferred embodiment of an uninterruptible power supply system 10 according to the invention, so signaling between units is not necessary to provide a load distribution. As illustrated, the three-phase alternating current input voltage is provided to a direct current to alternating current converter 20, where it is converted to a direct current input voltage. Alternatively, in the event of a failure of the AC power supply, the direct current input voltage can be provided directly by the battery 3. As is known to those skilled in the art, the bipolar isolated gate transistor inverter (IGBT -Insulated gate bipolar transistor) 22 generally converts the DC input voltage into a three phase AC output voltage which is supplied to load 2 through an output power connection that includes a switch or relay 5 closed solid state or
mechanic.

La técnica de reparto de la carga de la invención se implanta proporcionando un transformador de corriente 24 el cual está conectado al terminal de entrada del inversor IGBT 22. Las señales de corriente de entrada de la corriente continua y de la tensión de entrada de corriente continua son provistas entonces a los respectivos canales del convertidor analógico/digital de un microcontrol de alta velocidad de 16 bit 26 en donde son muestreadas por el microcontrol 26 y utilizadas para controlar la frecuencia de salida de tres fases del inversor transistor bipolar de puerta aislada (IGBT) 22 de forma que los sistemas de alimentación en paralelo se reparten equitativamente la carga. En una forma de realización preferida, el microcontrol 26 digitaliza la corriente (I) y la tensión (V) de entrada de corriente continua a una velocidad de 3kHz. Además, como se explica en una solicitud de patente copendiente cedida al presente titular, titulada "Disparo selectivo sin hilos de sistemas de alimentación de corriente alterna conectados en paralelo", el microcontrol 26 puede proporcionar también una señal de disparo a un conmutador o relé 5 para quitar el sistema de alimentación 1 del circuito de suministro de alimentación cuando se detecta un funcionamiento de
fallo.The load sharing technique of the invention is implemented by providing a current transformer 24 which is connected to the input terminal of the IGBT inverter 22. The input current signals of the direct current and of the DC input voltage they are then provided to the respective channels of the analog / digital converter with a 16-bit high-speed microcontrol 26 where they are sampled by microcontrol 26 and used to control the three-phase output frequency of the isolated bipolar transistor gate inverter (IGBT ) 22 so that parallel feeding systems share the load equally. In a preferred embodiment, the microcontroller 26 digitizes the current (I) and the direct current input voltage (V) at a speed of 3kHz. In addition, as explained in a co-pending patent application assigned to this holder, entitled "Wireless selective tripping of alternating current supply systems connected in parallel", the microcontroller 26 can also provide a trigger signal to a switch or relay 5 to remove power system 1 from the power supply circuit when an operation of
failure.

El reparto de la carga de la invención está controlado por el microcontrol 26 en respuesta al procesamiento de las señales de corriente y de tensión de entrada de corriente continua. En una forma de realización preferida, el microcontrol 26 implanta el cuadro de flujo de la figura 4 para el procesamiento de las muestras de corriente y de tensión de corriente continua recibidas y para proporcionar la señal de accionamiento de la puerta del IGBT resultante al inversor IGBT 22 para controlar la frecuencia de salida del inversor IGTB 22 de una manera que lo fuerza al reparto de la carga con otros sistemas de alimentación en paralelo. Alternativamente, al nivel de alimentación se le puede hacer un muestreo directamente utilizando un transductor de potencia y proporcionándolo al microcontrol 26. El cuadro de flujo de la figura 4 se deberá modificar de acuerdo con ello. Preferiblemente, el cuadro de flujo de la figura 4 está implantado en el firmware del microcontrol 26, aunque aquellos expertos en la materia apreciarán que el cuadro de flujo de la figura 4 puede ser implantado en los programas o en el equipo de propósito especial como se desee. En una forma de realización preferida, el algoritmo de la figura 4 está implantado en el microcontrol 26 a una velocidad
de 3 kHz.The load sharing of the invention is controlled by the microcontrol 26 in response to the processing of the current and DC voltage input signals. In a preferred embodiment, the microcontroller 26 implants the flow chart of Figure 4 for processing the received current and DC voltage samples and to provide the drive signal of the resulting IGBT gate to the IGBT inverter 22 to control the output frequency of the IGTB inverter 22 in a way that forces it to share the load with other parallel power systems. Alternatively, the power level can be sampled directly using a power transducer and providing it to microcontrol 26. The flow chart in Figure 4 should be modified accordingly. Preferably, the flow chart of Figure 4 is implanted in the firmware of the microcontroller 26, although those skilled in the art will appreciate that the flow chart of Figure 4 can be implemented in the programs or in the special purpose equipment as wish. In a preferred embodiment, the algorithm of Figure 4 is implanted in microcontrol 26 at a speed
3 kHz

Al entrar en la rutina del reparto de la carga de la figura 4 en el paso 30, las muestras digitalizadas de la tensión (V_{n}) de corriente continua y de corriente continua (I_{n}) recibidas por el microcontrol 26 se multiplican juntas en el paso 32 para calcular la alimentación de entrada de corriente continua p_{n} al inversor IGBT 22. En otras palabras,
p_{n} = V_{n} * I_{n}. Por supuesto, el nivel de alimentación de entrada del inversor p_{n} es proporcional al nivel de alimentación de salida del inversor P_{n} (es decir, P_{n} = K2 * p_{n}, en donde K2 es una ganancia constante que define la respuesta dinámica del inversor 22). Entonces, en el paso 34, el cambio en el nivel de alimentación de entrada (\Deltap_{n}) se calcula como \Deltap_{n} = p_{n} - p_{n-1}, en donde p_{n} es el nivel de alimentación de entrada para las muestras de entrada de corriente continua y \Deltap_{n-1} es el nivel de alimentación de entrada para las muestras anteriores de entrada de corriente continua. A continuación, en el paso 36, el cambio en la alimentación de entrada, \Deltap_{n}, es integrado sobre la gama de frecuencias de entrada del inversor para producir la frecuencia de entrada del inversor f_{n} como sigue:Upon entering the load-sharing routine of Figure 4 in step 30, the digitized samples of the direct current and direct current voltage (V_ {n}) received by the microcontrol 26 are multiply together in step 32 to calculate the DC power input p_ {n} to the IGBT inverter 22. In other words,
p_ {n} = V_ {n} * I_ {n}. Of course, the input power level of the inverter p_ {n} is proportional to the output power level of the inverter P_ {n} (i.e., P_ {n} = K2 * p_ {n}, where K2 is a constant gain that defines the dynamic response of the inverter 22). Then, in step 34, the change in the input power level (\ Deltap_ {n}) is calculated as \ Deltap_ {n} = p_ {n} - p_ {n-1}, where p_ {n} is the input power level for the dc input samples and Δp_ {n-1} is the input power level for the previous dc input samples. Next, in step 36, the change in the input power, Δp_ {n}, is integrated over the inverter input frequency range to produce the inverter input frequency f_ {n} as follows:

Ecuación (4)f_{n} = f_{n-1} -- (K1 * \Delta p_{n}) - (K'' * p_{n})Equation (4) f_ {n} = f_ {n-1} - (K1 * \ Delta p_ {n}) - (K '' * p_ {n})

En donde K1 y K2 son constantes que definen la respuesta dinámica del sistema de alimentación y f_{n-1} es la frecuencia de entrada del inversor para las muestras anteriores de entrada de corriente continua. El microcontrol 26 emite entonces una señal de accionamiento de la puerta del IGTB al inversor IGTB 22 en el paso de 38 de forma que acciona la alimentación de salida a la frecuencia f_{n}. La rutina del reparto de la carga sale entonces en el paso 40.Where K1 and K2 are constants that define the dynamic response of the feeding system and f_ {n-1} is the input frequency of the inverter for previous samples of direct current input. He microcontrol 26 then emits a drive signal from the IGTB gate to IGTB inverter 22 in step 38 so that it drives the output power at the frequency f_ {n}. Routine from the distribution of the load then leaves in step 40.

La velocidad de cambio de la alimentación de salida se utiliza entonces para forzar las frecuencias de los respectivos inversores juntos a una frecuencia fija o a una frecuencia de una fuente de alimentación alternativa para los respectivos sistemas de alimentación. Si las frecuencias de los sistemas de alimentación no son las mismas, los niveles de alimentación de los sistemas de alimentación serán cambiados. El propio nivel de alimentación es utilizado para desviar la frecuencia de salida del inversor para corregir los errores de carga de estado estacionario para el reparto de la carga de forma que no se necesite una señal de sincronización digital o una señal analógica de la diferencia a partir del promedio para cambiar la frecuencia de salida de un inversor particular.The rate of change of the feed of output is then used to force the frequencies of the respective inverters together at a fixed frequency or at a frequency of an alternative power supply for respective feeding systems. If the frequencies of the power systems are not the same, the levels of Power supply systems will be changed. He own power level is used to divert the frequency Inverter output to correct state load errors stationary for load sharing so that it is not needed a digital synchronization signal or an analog signal from the difference from the average to change the frequency of output of a particular investor.

Como se ha establecido antes, la frecuencia de salida del inversor IGTB 22 está controlada tanto para que funcione a una frecuencia fija como para la sincronización a una fuente de alimentación alternativa. La presente invención funciona conjuntamente con este requisito. En la forma de realización preferida, la frecuencia se actualiza a una velocidad de 3kHz debido al nivel de alimentación de entrada al inversor IGBT 22. La frecuencia también se actualiza una vez por cada ciclo de tensión de entrada de corriente alterna tanto funcionando a una frecuencia fija como en la sincronización (por ejemplo, sincronización de la fase) a una fuente de tensión alternativa.As stated before, the frequency of IGTB 22 inverter output is controlled both to work at a fixed frequency as for synchronization to a source of alternative feeding The present invention works in conjunction with this requirement. In the embodiment preferred, the frequency is updated at a speed of 3kHz due at the input power level to the IGBT inverter 22. The frequency is also updated once for each voltage cycle of AC input both running at a fixed frequency as in synchronization (for example, phase synchronization) to An alternative voltage source.

Para causar que el sistema de alimentación 10 funcione a una frecuencia fija, la frecuencia de la tensión de salida del inversor IGBT 22 se altera una vez por cada ciclo como se representa en la ecuación (5) más adelante. La actualización a 3 kHz utilizando el nivel de alimentación de entrada al inversor IGTB 22 compensará cualquier error en el reparto de la carga causado por este cambio en la frecuencia de la tensión de entrada del inversor.To cause the power system 10 operate at a fixed frequency, the frequency of the voltage of IGBT 22 inverter output is altered once per cycle as it is represent in equation (5) below. The 3 kHz update using the input power level to the IGTB inverter 22 will compensate for any error in load sharing caused by this change in the frequency of the input voltage of the investor.

Ecuación (5)f_{n} = f_{n-1} + K3 * (FRECUENCIA OBJETIVO) – f_{n}Equation (5) f_ {n} = f_ {n-1} + K3 * (TARGET FREQUENCY) - f_ {n}

En donde f_{n} es la frecuencia de salida del inversor IGBT 22 para la muestra n, la FRECUENCIA OBJETIVO es la frecuencia de la tensión de salida deseada, y K3 es un valor de ganancia que define la dinámica del sistema de alimentación. Esta actualización una vez por cada ciclo desvía el sistema a su FRECUENCIA OBJETIVO. La actualización de la frecuencia debido al nivel de alimentación de entrada al inversor IGBT 22 causa que el inversor IGBT 22 reparta la carga del sistema.Where f_ {n} is the output frequency of the IGBT inverter 22 for sample n, the TARGET FREQUENCY is the frequency of the desired output voltage, and K3 is a value of gain that defines the dynamics of the feeding system. This update once per cycle diverts the system to its FREQUENCY OBJECTIVE. The frequency update due to input power level to the IGBT inverter 22 causes the IGBT 22 inverter distributes the system load.

Por otra parte, para causar que el sistema de alimentación se sincronice a una fuente de alimentación alternativa mientras mantiene el reparto de la carga, la frecuencia de la tensión de salida del inversor IGBT 22 se altera una vez por cada ciclo de corriente alterna como se representa en las ecuaciones (6) y (7) más adelante. La actualización de 3kHz utilizando el nivel de alimentación de entrada al inversor IGBT 22 compensará cualquier error en el reparto de la carga causado por este cambio en la frecuencia de la tensión de salida del inversor IGBT 22.Moreover, to cause the system to Power sync to an alternate power supply while maintaining load sharing, the frequency of the IGBT 22 inverter output voltage is altered once for each alternating current cycle as represented in equations (6) and (7) later. The 3kHz update using the level of input power to the IGBT 22 inverter will compensate for any load sharing error caused by this change in the frequency of the output voltage of the IGBT inverter 22.

Ecuación (6)f_{n} = f_{n-1} + K4 * (Frecuencia de la fuente alternativa – f_{n})Equation (6) f_ {n} = f_ {n-1} + K4 * (Frequency of alternative source - f_ {n})

Ecuación (7)F_{n} = f_{n-1} + K5 * (Error de fase)\hskip3,5cmEquation (7) F_ {n} = f_ {n-1} + K5 * (Error of phase) \ hskip3,5cm

En donde la frecuencia de la fuente alternativa es la frecuencia de la tensión de salida deseada y K4 y K5 son los valores de ganancia que definen la dinámica de la sincronización (esto es, el bucle de sincronización de la fase). En este caso, la frecuencia de salida real del inversor IGBT 22, F_{n}, es la suma de la frecuencia integrada, f_{n}, y una parte del error de fase entre la tensión de salida del inversor IGBT 22 y la tensión de la fuente de alimentación alternativa. La actualización una vez por cada ciclo causa que la tensión de salida del inversor IGBT 22 se sincronice en fase a la fuente de alimentación alternativa. La actualización de la frecuencia debido al nivel de alimentación de entrada al inversor IGBT 22 causa que el inversor IGBT 22 reparta la carga del sistema de acuerdo con las tensiones nominales de los sistemas de alimentación.Where the frequency of the alternative source is the frequency of the desired output voltage and K4 and K5 are the gain values that define the dynamics of synchronization (that is, the phase sync loop). In this case, the actual output frequency of the IGBT inverter 22, F_ {n}, is the sum of the integrated frequency, f_ {n}, and a part of the phase error between the output voltage of the IGBT inverter 22 and the voltage of the alternative power supply. The update once per each cycle causes the output voltage of the IGBT inverter 22 to be Synchronize in phase to the alternative power supply. The frequency update due to the power level of input to the IGBT 22 inverter causes the IGBT 22 inverter to distribute the system load according to the nominal voltages of the feeding systems

Para causar que un sistema de alimentación se regule a un nivel fijo de la carga de salida en lugar de mantener el reparto de la carga, la frecuencia de la tensión de salida del inversor IGBT 22 se puede alterar una vez por cada ciclo como se representa en la ecuación (8) más adelante. La actualización a 3 kHz utilizando el nivel de alimentación de entrada al inversor IGTB 22 estabilizará el funcionamiento de la frecuencia y la fase.To cause a power system to regulate at a fixed level of the output load instead of maintaining the load sharing, the frequency of the output voltage of the IGBT 22 inverter can be altered once per cycle as represent in equation (8) below. The 3 kHz update using the input power level to the IGTB inverter 22 It will stabilize the operation of the frequency and phase.

Ecuación (8)f_{n} = f_{n-1} + K6 * (Nivel de alimentación de salida deseado - Nivel de alimentación real)\hskip2cmEquation (8) f_ {n} = f_ {n-1} + K6 * (Level of  desired output power - Power level real) \ hskip2cm

En donde el nivel de alimentación de salida deseado es el nivel de alimentación de salida objetivo para el sistema de alimentación 10, el nivel de alimentación real es el nivel de alimentación de salida del inversor IGTB 22 y K6 es un valor de ganancia que define la dinámica del sistema.Where the output power level desired is the target output power level for the power system 10, the actual power level is the IGTB 22 and K6 inverter output power level is a gain value that defines the dynamics of the system.

Como será apreciado por aquellos expertos en la materia, los niveles de ganancia constantes K1, K2, K3, K4, K5 y K6 establecidos antes variarán dependiendo del sistema de alimentación, la tecnología de control, la alimentación a las ganancias de error de fase y del funcionamiento dinámico deseado. Debido a la ganancia del error de fase, las técnicas de implantación, la resolución de los sensores, las ganancias de los sensores, las velocidades de muestreo y otros requisitos del sistema, pueden requerir un análisis del sistema de control para determinar estas ganancias y para caracterizar el funcionamiento del sistema. Sin embargo, este tipo normal de análisis es muy conocido por aquellos expertos en el análisis y el diseño de sistemas de control y no será descrito aquí. Tales personas expertas en la materia también apreciarán que los cambios en los valores de la alimentación de salida, el error de frecuencia, el error de fase y del nivel de alimentación de salida pueden estar limitados a una gama previamente determinada para obtener el funcionamiento deseable del sistema. Sin embargo, se debe llevar a cabo un análisis y una simulación cuidadosos para determinar los efectos de estos límites.As will be appreciated by those experts in the matter, the constant gain levels K1, K2, K3, K4, K5 and K6 set before will vary depending on the feeding system, control technology, feed to error gains phase and dynamic operation desired. Due to profit of the phase error, the implementation techniques, the resolution of the sensors, the gains of the sensors, the speeds of sampling and other system requirements, may require an analysis of the control system to determine these gains and to characterize the operation of the system. However, this guy Normal analysis is well known to those experts in the Analysis and design of control systems and will not be described here. Such experts in the field will also appreciate that changes in the values of the output power, the error of frequency, phase error and output power level may be limited to a previously determined range for Obtain the desirable operation of the system. However, it is due carry out a careful analysis and simulation to Determine the effects of these limits.

En la figura 5 se representa un diagrama de flujo de la señal para la técnica de reparto de la carga delta de la alimentación. Como es conocido por aquellos familiarizados con los diagramas de flujo de señales, una flecha indica la multiplicación y un "0" indica la adición. En la figura 5, K_ALIMENTACIÓN (A) es la ganancia a partir del error de fase a la diferencia de alimentación, (B) es la derivada del nivel de alimentación ("delta de la alimentación"), (C) es la integración de la delta de la alimentación, (D) es la integración inherente de la frecuencia a la fase en un bucle de fase sincronizada y K1 es la ganancia del nivel de alimentación.A diagram of signal flow for the delta load sharing technique of the feeding. As is known by those familiar with signal flow diagrams, an arrow indicates multiplication and a "0" indicates the addition. In figure 5, K_ALIMENTACIÓN (A) is the gain from the phase error to the difference of feeding, (B) is the derivative of the feeding level ("delta of food "), (C) is the integration of the delta of the power, (D) is the inherent integration of the frequency into the phase in a synchronized phase loop and K1 is the level gain of feeding.

Aquellos expertos en la materia también apreciarán que los sistemas de alimentación en paralelo pueden funcionar en diversos modos y las transiciones entre estos modos pueden ocurrir en momentos diferentes. Generalmente, existen dos tipos de funcionamiento: funcionamiento libre a una frecuencia fija y sincronización de la fase a una fuente de referencia. Por lo tanto, en el caso de dos sistemas de alimentación en paralelo, ambos pueden funcionar libres, ambos pueden estar sincronizados en fase, o uno puede funcionar libre y el otro en sincronización de fase. La técnica de reparto de la carga "delta de la alimentación" descrita aquí se aplica a todos estos modos. Por supuesto, cuantos más sistemas de alimentación y tipos de funcionamiento se hagan disponibles, serán también posibles muchos otros modos de funcionamiento.Those skilled in the art too they will appreciate that parallel feeding systems can function in various modes and transitions between these modes They can happen at different times. Generally, there are two types of operation: free operation at a fixed frequency and phase synchronization to a reference source. For the both, in the case of two parallel feeding systems, both they can work free, both can be synchronized in phase, or one can run free and the other in phase synchronization. The load sharing technique "feed delta" described here applies to all these modes. Of course, how many more power systems and types of operation are made available, many other ways of functioning.

Como se ha descrito antes, la presente invención se basa en el concepto de que la derivada del nivel de alimentación de salida de un sistema de alimentación se puede integrar para compensar las diferencias de frecuencia entre sistemas de alimentación en paralelo. El propio nivel de alimentación se utiliza como una desviación de una manera que compensa errores de fase fija que puedan existir entre dos sistemas de frecuencias sincronizadas. La técnica de "delta de la alimentación" descrita aquí es una técnica de control que permite que sistemas de alimentación independientes funcionen en paralelo y compartan la carga sin requisito alguno de interconexión. Compensa los errores entre los sistemas y permite un funcionamiento en paralelo mientras están funcionando en el modo de funcionamiento libre, el modo de sincronización de fase y mientras se conmuta entre estos modos o sistemas de alimentación en funcionamiento en diferentes modos.As described above, the present invention It is based on the concept that the power level derivative output of a power system can be integrated to compensate for frequency differences between systems of parallel feeding The power level itself is used as a deviation in a way that compensates for fixed phase errors that may exist between two synchronized frequency systems. The "food delta" technique described here is a control technique that allows feeding systems independent run in parallel and share the load without any interconnection requirement. Compensate for errors between systems and allows parallel operation while they are operating in free operation mode, the mode of phase synchronization and while switching between these modes or Power systems in operation in different modes.

Puesto que la técnica del reparto de la carga "delta de la alimentación" de la invención permite que un sistema de alimentación supervise simplemente su propio nivel de alimentación de salida para proporcionar un control del reparto de la carta, se pueden conectar múltiples sistemas de alimentación en paralelo sin añadir circuitos o conductores de control del reparto de la carga entre los respectivos sistemas de alimentación. La derivada de un nivel de alimentación de salida del sistema de alimentación se utiliza para la sincronización de la frecuencia de los sistemas de alimentación, mientras el propio nivel de alimentación de salida se utiliza para corregir el error de fase entre las unidades. Los requisitos y los problemas asociados con los sistemas de alimentación de corriente alterna en paralelo de la técnica anterior se solucionan de ese modo sin requisitos de circuitos o conductores adicionales.Since the load sharing technique "feed delta" of the invention allows a power system simply monitor your own level of output power to provide control of the distribution of the letter, multiple power systems can be connected in parallel without adding circuits or distribution control conductors of the load between the respective feeding systems. The derived from an output power level of the system power is used to synchronize the frequency of power systems, while the level of output power is used to correct the phase error between units The requirements and problems associated with AC power systems in parallel to the prior art are thus solved without requirements of additional circuits or conductors.

Aquellos expertos en la materia apreciarán que las técnicas de reparto de la carga sin hilos descritas aquí cuando se utiliza conjuntamente con la técnica de disparo selectivo sin hilos del tipo descrito en una solicitud relacionada titulada "Disparo selectivo sin hilos de sistemas de alimentación de corriente alterna conectados en paralelo" presentada por el mismo titular en la misma fecha que ésta permite una nueva clase de aplicaciones en las que sea necesario conectar en paralelo las salidas de las fuentes de alimentación de corriente alterna. Tales aplicaciones pueden incluir: reconfiguración automática de una matriz de fuentes de alimentación, autoconexión de fuentes de alimentación en una granja solar, o "unión caliente" para sistemas de alimentación ininterrumpida (UPS) de baja alimentación de bajo coste.Those skilled in the art will appreciate that The wireless load sharing techniques described here when it is used in conjunction with the selective firing technique without threads of the type described in a related application entitled "Selective wireless shooting of power supply systems alternating current connected in parallel "presented by it holder on the same date that this allows a new class of applications where it is necessary to connect in parallel the AC power supply outputs. Such Applications may include: automatic reconfiguration of a matrix of power supplies, auto-connection of sources feeding on a solar farm, or "hot junction" to Low power uninterruptible power supplies (UPS) Low cost.

Aunque se han descrito antes en detalle formas de realización ejemplares de la invención, aquellos expertos en la materia apreciaran rápidamente que son posibles muchas modificaciones adicionales en las formas de realización ejemplares sin salirse materialmente de las enseñanzas novedosas y las ventajas de la invención. Por ejemplo, la presente invención se utiliza ventajosamente en combinación con la aplicación de disparo selectivo sin hilos anteriormente mencionada en la que las funciones de los respectivos microcontroles se pueden combinar en un único microcontrol. Además, la presente invención también se puede utilizar conjuntamente con técnicas convencionales de reparto de la carga como se desee. Además, aquellos expertos en la materia apreciarán que a la alimentación de salida de corriente alterna se le puede hacer un muestreo y procesar en lugar de la alimentación de entrada de corriente continua de acuerdo con la invención. También, la alimentación se le puede hacer un muestreo directamente utilizando transductores de alimentación actualmente disponibles (en oposición al muestreo de la tensión y de la corriente). De acuerdo con ello tales modificaciones se considera que están incluidas dentro del ámbito de la invención como se define en las siguientes reivindicaciones.Although forms have been described in detail before of exemplary embodiments of the invention, those skilled in the matter will quickly appreciate that many are possible additional modifications to exemplary embodiments without materially leaving the new teachings and advantages of the invention. For example, the present invention is used advantageously in combination with the selective firing application wireless mentioned above in which the functions of the respective microcontrolles can be combined into a single microcontrol In addition, the present invention can also be use in conjunction with conventional delivery techniques of the Load as desired. In addition, those experts in the field they will appreciate that the AC power supply is you can sample and process it instead of feeding DC input according to the invention. Too, the feed can be sampled directly using currently available power transducers (in opposition to the sampling of voltage and current). Agree thereby such modifications are considered to be included within the scope of the invention as defined in the following claims.

Claims (23)

1. Sistema de alimentación redundante en paralelo, comprendiendo por lo menos dos sistemas alimentación conectados en paralelo de forma que se proporciona alimentación de corriente alterna a una carga (2) a través de una conexión de alimentación común, por lo menos uno de dichos sistemas de alimentación (10) comprendiendo:1. Redundant power system in parallel, comprising at least two power systems connected in parallel so that power is provided from alternating current to a load (2) through a connection of common feeding, at least one of said systems of feeding (10) comprising: medios (22) para generar una tensión de salida de corriente alterna a partir de una fuente de alimentación de entrada de corriente continua;means (22) for generating an output voltage of alternating current from a power supply of direct current input; medios (26) para realizar el muestreo de la tensión y de la corriente a partir de una entrada de corriente continua y de una salida de corriente alterna a partir de dichos medios de generación (22) para proporcionar muestras del nivel de alimentación y medios para multiplicar dichas muestras de tensión y de corriente para obtener las muestras del nivel de alimentación;means (26) for sampling the voltage and current from a current input continuous and an alternating current output from said generation means (22) to provide samples of the level of power and means to multiply said stress samples and of current to obtain the samples of the level of feeding; medios (26) para la determinación de la alimentación de salida de corriente alterna de dichos medios de generación de la tensión de salida de corriente alterna (22) a partir de las muestras del nivel de alimentación; ymeans (26) for determining the AC power output of said means of generation of the alternating current output voltage (22) a from the samples of the feeding level; Y medios (26) para suministrar una señal de control a dichos medios de generación de la tensión de salida de corriente alterna (22) para controlar la fase de salida de la corriente alterna y la frecuencia de salida de dicha tensión de salida de corriente alterna a partir de dichos medios de generación de la tensión de salida de corriente alterna (22) sobre la base del nivel de alimentación de la salida de los medios de generación de la alimentación de salida de corriente alterna y una derivada del nivel de alimentación de salida de los medios de generación de la tensión de salida de corriente alterna de forma que efectúa el reparto de la carga en una proporción definida por dicha potencia nominal unitaria de dichos medios de generación de la tensión de salida de corriente alterna dividida por una potencia nominal total combinada de dichos sistemas de alimentación sin que requiera una señalización entre unidades entre los sistemas de alimentación.means (26) for supplying a signal of control to said means of generating the output voltage of alternating current (22) to control the output phase of the alternating current and the output frequency of said voltage of AC output from said generation means of the alternating current output voltage (22) based on the power level of the output of the means of generation of the AC power output and a level derivative output power of the voltage generation means AC output so that it distributes the load in a proportion defined by said unit nominal power of said means for generating the current output voltage alternating divided by a combined total nominal power of said power systems without requiring signaling between units between power systems. 2. Sistema de alimentación como el de la reivindicación 1 en el que dichos medios de generación de la tensión de salida de corriente alterna (22) generan una alimentación de salida de tres fases.2. Feeding system like that of the claim 1 wherein said voltage generating means AC output (22) generate a power supply three phase output. 3. Sistema de alimentación como el de la reivindicación 1 o 2 en el que dichos medios de generación de la tensión de salida de corriente alterna (22) generan una señal de fase única y una alimentación de salida de fase dividida.3. Feeding system like that of the claim 1 or 2 wherein said means for generating the AC output voltage (22) generate a signal of single phase and a split phase output power. 4. Sistema de alimentación como el de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 en el que dichos medios de muestreo (26) comprenden medios para el muestreo de la corriente continua y de la tensión de la corriente continua de dicha fuente de alimentación de corriente continua (20, 3).4. Feeding system like that of any one of claims 1 to 3 wherein said means of sampling (26) comprise means for current sampling continuous and of the direct current voltage of said source of DC power supply (20, 3). 5. Sistema de alimentación como el de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 en el que dichos medios de muestreo (26) comprenden medios para el muestreo de la corriente alterna y de la tensión de la corriente alterna de dichos medios de generación de la tensión de salida de corriente alterna (22).5. Feeding system like that of any one of claims 1 to 3 wherein said means of sampling (26) comprise means for current sampling alternating and alternating current voltage of said means of generation of the alternating current output voltage (22). 6. Sistema de alimentación como el de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 en el que dicha señal de control acciona dichos medios de generación de la tensión de salida de corriente alterna (22) para proporcionar una cantidad fija de alimentación de salida.6. Feeding system like that of any one of claims 1 to 5 wherein said signal of control drives said means of generating the output voltage alternating current (22) to provide a fixed amount of output power 7. Sistema de alimentación como el de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 en el que dichos medios de determinación (26) calculan un cambio en el nivel de alimentación de entrada de corriente continua a dichos medios de generación (22) a partir de dichas muestras del nivel de alimentación e integran dicho cambio en la alimentación de corriente continua sobre una gama de la frecuencia de entrada de dichos medios de generación (22) para determinar una frecuencia de entrada a dichos medios de generación (22).7. Feeding system like that of any one of claims 1 to 6 wherein said means of determination (26) calculate a change in the feeding level of DC input to said generation means (22) a from said samples of the feed level and integrate said change in DC power over a range of the input frequency of said generation means (22) for determine an input frequency to said generation means (22). 8. Sistema de alimentación como el de la reivindicación 7 en el que dichos medios de determinación (26) calculan dicho cambio en la frecuencia de dicha tensión de salida de corriente alterna a partir de dicha frecuencia de entrada y dicho nivel de alimentación de entrada de corriente continua.8. Feeding system like that of the claim 7 wherein said determining means (26) calculate said change in the frequency of said output voltage of alternating current from said input frequency and said DC power input power level. 9. Sistema de alimentación como el de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 en el que dichos medios de determinación (26) integran dicha derivada de dicho nivel de alimentación de salida de dichos medios de generación para generar dicha señal de control.9. Feeding system like that of any one of claims 1 to 8 wherein said means of determination (26) integrate said derivative of said level of output power of said generation means to generate said control signal. 10. Sistema de alimentación como el de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 en el que dichos medios de suministro (26) comprenden medios para integrar continuamente dicha frecuencia de salida hacia una frecuencia objetivo fija.10. Feeding system like that of any one of claims 1 to 9 wherein said means of supply (26) comprise means for continuously integrating said output frequency towards a fixed target frequency. 11. Sistema de alimentación como el de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 en el que dichos medios de suministro (26) comprenden medios para ajustar continuamente dicha frecuencia de salida a una sincronización de fase con una fuente de alimentación alternativa.11. Feeding system like that of any one of claims 1 to 9 wherein said means of supply (26) comprise means for continuously adjusting said output frequency to a phase synchronization with a source of alternative feeding 12. Sistema de alimentación como el de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 en el que dicha señal de control acciona dichos medios de generación de la tensión de salida de corriente alterna (22) para estabilizar dicha frecuencia de salida y dicha fase de salida de corriente alterna de dicha tensión de salida de corriente alterna.12. Feeding system like that of any one of claims 1 to 11 wherein said signal of control drives said means of generating the output voltage of alternating current (22) to stabilize said frequency of output and said alternating current output phase of said voltage AC output. 13. Procedimiento para proporcionar un reparto independiente de la carga entre por lo menos dos sistemas de alimentación (10) conectados en paralelo de forma que proporcionan alimentación de corriente alterna a partir de unos medios de generación de alimentación de corriente alterna (22) de cada sistema de alimentación a una carga (2) a través de una conexión de alimentación común, comprendiendo los pasos de:13. Procedure to provide a cast independent of the load between at least two systems of power supply (10) connected in parallel so that they provide AC power supply from means of AC power generation (22) of each system supply to a load (2) through a connection common food, comprising the steps of: la generación de una tensión de salida de corriente alterna a partir de una fuente de alimentación de entrada de corriente continua (20, 3);generating an output voltage of alternating current from an input power supply direct current (20, 3); la realización del muestreo de la tensión y de la corriente a partir de una fuente de alimentación de entrada de corriente continua (20, 3) y de una salida de corriente alterna a partir de dichos medios de generación (22);the sampling of the tension and of the current from an input power supply of direct current (20, 3) and an AC output to from said generation means (22); la multiplicación de dichas muestras de tensión y de corriente para obtener las muestras del nivel de alimentación;the multiplication of said stress samples and of current to obtain the samples of the level of feeding; la determinación de una alimentación de salida de corriente alterna de dichos medios de generación de la tensión de salida de corriente alterna (22) a partir de las muestras del nivel de alimentación; ydetermining an output power of alternating current of said means for generating the voltage of AC output (22) from the level samples of feeding; Y proporcionar una señal de control a dichos medios de generación de la tensión de salida de corriente alterna (22) para controlar la fase de salida de corriente alterna y la frecuencia de salida de dicha tensión de salida de corriente alterna a partir de dichos medios de generación de la tensión de salida de corriente alterna (22) sobre la base del nivel de alimentación de salida de los medios de generación de la tensión de salida de corriente alterna y una derivada del nivel de alimentación de salida de los medios de generación de la tensión de salida de corriente alterna de forma que afecte al reparto de la carga en una proporción definida por dicha potencia nominal unitaria de dichos medios de generación de la tensión de salida de corriente alterna dividida por una potencia nominal total combinada de dichos sistemas de alimentación sin que requiera una señalización entre unidades entre los sistemas de alimenta-
ción.providing a control signal to said alternating current output voltage generating means (22) for controlling the alternating current output phase and the output frequency of said alternating current output voltage from said generating means of the alternating current output voltage (22) on the basis of the output power level of the generating means of the alternating current output voltage and a derivative of the output power level of the voltage generating means of the alternating current output so as to affect the distribution of the load in a proportion defined by said unit nominal power of said means of generating the alternating current output voltage divided by a combined total nominal power of said supply systems without require inter-unit signaling between power systems
tion. 14. Procedimiento como el de la reivindicación 13 en el que dicho paso de muestreo comprende los pasos para el muestreo de la corriente continua y de la tensión de la corriente continua de dicha fuente de alimentación de corriente continua (20, 3).14. Procedure as claimed in claim 13 wherein said sampling step comprises the steps for the sampling of the direct current and the current voltage continuous from said direct current power supply (20, 3). 15. Procedimiento como el de la reivindicación 13 en el que dicho paso de muestreo comprende los pasos del muestreo de la corriente alterna y de la tensión de la corriente alterna de dichos medios de generación de la tensión de salida de corriente alterna (22).15. Procedure as claimed in claim 13 wherein said sampling step comprises the sampling steps of alternating current and alternating current voltage of said means for generating the current output voltage alternate (22). 16. Procedimiento como el de cualquiera de las reivindicaciones 13 a 15 comprendiendo el paso adicional del accionamiento de dichos medios de generación de la tensión de salida de corriente alterna (22) para proporcionar una cantidad fija de alimentación de salida.16. Procedure like any of the claims 13 to 15 comprising the additional step of the actuation of said means for generating the output voltage alternating current (22) to provide a fixed amount of output power 17. Procedimiento como el de cualquiera de las reivindicaciones 13 a 16 en el que dicho paso de la determinación comprende los pasos del cálculo de un cambio en el nivel de alimentación de entrada de corriente continua a dichos medios de generación de la tensión de salida de corriente alterna (22) a partir de dichas muestras del nivel de alimentación e integran dicho cambio en la alimentación de entrada de corriente continua sobre una gama de la frecuencia de entrada de dichos medios de generación de la tensión de salida de corriente alterna (22) para determinar una frecuencia de entrada a dichos medios de generación de la tensión de salida de corriente alterna (22).17. Procedure like any of the claims 13 to 16 wherein said step of the determination includes the steps of calculating a change in the level of DC power input to said means of generation of the alternating current output voltage (22) a from said samples of the feed level and integrate said change in DC power input over a range of the input frequency of said generating means of the alternating current output voltage (22) to determine a input frequency to said voltage generation means of AC output (22). 18. Procedimiento como el de la reivindicación 17 en el que dicho paso de la determinación comprende el paso del cálculo de dicho cambio en la frecuencia de dicha tensión de salida de corriente alterna a partir de dicha frecuencia de entrada y dicho nivel de alimentación de entrada de corriente continua.18. Procedure as claimed in claim 17 wherein said step of the determination comprises the step of the calculation of said change in the frequency of said output voltage of alternating current from said input frequency and said DC power input power level. 19. Procedimiento como el de cualquiera de las reivindicaciones 13 a 18 en el que dicho paso de suministro comprende el paso de la integración de dicha derivada de dicho nivel de alimentación de salida de dichos medios de generación (22) para generar dicha señal de control.19. Procedure like any of the claims 13 to 18 wherein said supply step it comprises the step of integrating said derivative of said level output power of said generation means (22) for generate said control signal. 20. Procedimiento como el de cualquiera de las reivindicaciones 13 a 19 comprendiendo el paso adicional de la integración continua de dicha frecuencia de salida hacia una frecuencia objetivo fija.20. Procedure like any of the claims 13 to 19 comprising the additional step of the continuous integration of said output frequency towards a fixed target frequency 21. Procedimiento como el de cualquiera de las reivindicaciones 13 a 19 comprendiendo el paso adicional del ajuste continuo de dicha frecuencia de salida a una sincronización de fase con una fuente de alimentación alternati-
va.21. Method as in any one of claims 13 to 19, comprising the additional step of continuously adjusting said output frequency to a phase synchronization with an alternative power supply
goes. 22. Procedimiento como el de cualquiera de las reivindicaciones 13 a 21 comprendiendo el paso adicional del accionamiento de dichos medios de generación de la tensión de salida de corriente alterna (22) para estabilizar dicha frecuencia de salida y dicha fase de salida de corriente alterna de dicha tensión de salida de corriente alterna.22. Procedure like any of the claims 13 to 21 comprising the additional step of the actuation of said means for generating the output voltage of alternating current (22) to stabilize said frequency of output and said alternating current output phase of said voltage AC output. 23. Procedimiento para proporcionar un reparto independiente de la carga entre por lo menos dos sistemas de alimentación (10) conectados en paralelo de forma que proporcionan alimentación de corriente alterna a partir de un inversor de corriente continua a corriente alterna (22) de cada sistema de alimentación (10) a una carga (2) a través de una conexión de alimentación común, comprendiendo los pasos de:23. Procedure to provide a cast independent of the load between at least two systems of power supply (10) connected in parallel so that they provide AC power from an inverter direct current to alternating current (22) of each system supply (10) to a load (2) through a connection common food, comprising the steps of: la generación una tensión de salida de corriente alterna a partir de una fuente de alimentación de entrada de corriente continua;the generation a current output voltage alternate from an input power supply of DC; la realización del muestreo de la tensión y de la corriente a partir de una fuente de alimentación de entrada de corriente continua (20, 3) y de una salida de corriente alterna de dicho inversor (22);the sampling of the tension and of the current from an input power supply of direct current (20, 3) and an alternating current output of said inverter (22); la multiplicación de dichas muestras de tensión y de corriente para obtener las muestras del nivel de alimentación;the multiplication of said stress samples and of current to obtain the samples of the level of feeding; la determinación de una derivada del nivel de alimentación de entrada a dicho inversor de corriente continua a corriente alterna (22) a partir de dichas muestras del nivel de alimentación y proporcionar una señal de control al inversor de corriente continua a corriente alterna de forma que se estabiliza una operación de reparto de la carga con otros inversores de corriente continua a corriente alterna de otros sistemas de alimentación a los cuales está conectado en paralelo dicho inversor de corriente continua a corriente alterna (22); ythe determination of a derivative of the level of input power to said direct current inverter a alternating current (22) from said samples of the level of power and provide a control signal to the inverter of direct current to alternating current so that it stabilizes a load sharing operation with other investors of direct current to alternating current of other systems power to which said inverter is connected in parallel from direct current to alternating current (22); Y utilización de un nivel de alimentación de entrada de corriente continua a dicho inversor de corriente continua a corriente alterna (22) para controlar el ángulo de fase de la tensión de salida de corriente alterna de forma que la fase de la tensión de salida de corriente alterna esté sincronizada a dicho otro inversor de corriente continua a corriente alterna al cual está conectado en paralelo dicho inversor de corriente continua a corriente alterna (22), mientras se ajusta simultáneamente dicha frecuencia de la tensión de salida de corriente alterna hacia una de una frecuencia fija y de una frecuencia de una fuente de alimentación alternativa.utilization of a power level of DC power input to said DC power inverter to alternating current (22) to control the phase angle of the AC output voltage so that the phase of the AC output voltage is synchronized to said another inverter from direct current to alternating current which is connected in parallel said direct current inverter to alternating current (22), while simultaneously adjusting said frequency of the alternating current output voltage towards one of a fixed frequency and a frequency from a source of alternative feeding